Нейронные сети мозга

Приветствую вас на моем канале. Меня зовут Дмитрий.

Аналогом нейрона может выступать операционный усилитель или логическое устройство с памятью. Любой нейрон имеет несколько коротких отростков, по которым нервные импульсы поступают от других клеток и один длинный - аксон, по которому возбуждение передается другим нейронам. Возбуждение передается через специальные утолщения на конце аксона - синапсы.

[https://www.grandars.ru/college/medicina/neyrony-mozga.html]

Если мы хотим сделать аналог нейрона на операционном усилителе (ОУ), то выход ОУ будет играть роль аксона, а дендритом будет вход ОУ. Если к входу ОУ будет подключено несколько выходов с других ОУ, то сумма их потенциалов будет либо включать, либо выключать ОУ, в зависимости от времени активации этих "нейронов". Эта схема является сумматором на ОУ.

Аналог нейрона на ОУ

Предполагается, что в мозге человека информация запоминается с помощью замкнутых нейронных цепей.

Как полагал Хебб, структурные изменения мозга могли бы вызываться повторной активацией замкнутых нейронных цепей, например путей от коры к таламусу или гиппокампу и обратно к коре. Повторное возбуждение образующих такую цепь нейронов приводит к тому, что связывающие их синапсы становятся функционально эффективными. После установления таких связей эти нейроны образуют клеточный ансамбль, и любое возбуждение относящихся к нему нейронов будет активировать весь ансамбль. Так может осуществляться хранение информации и ее повторное извлечение под влиянием каких-либо ощущений, мыслей или эмоций, возбуждающих отдельные нейроны клеточного ансамбля. Структурные изменения, как считал Хебб, вероятно, происходят в синапсах в результате каких-то процессов роста или метаболических изменений, усиливающих воздействие каждого нейрона на следующий нейрон. [1]

Гиппокамп. Замкнутая нейронная цепочка

Такую замкнутую цепь можно сделать на основе ОУ:

Замкнутая цепь на ОУ

Подобные замкнутые нейронные цепи есть в каждом полушарии. Нейроны составляют серое вещество мозга, а их аксоны - белое вещество мозга. Серым веществом покрыта поверхность полушарий, также оно есть внутри полушарий в виде подкорковых ядер. Белое вещество связывает между собой серое вещество. Нейроны коры мозга связаны между собой как в пределах одного полушария, так и между ними. Через мозолистое тело идентичные участки коры больших полушарий связаны между собой.

Межполушарные связи отмечены синим, внутриполушарные - зеленым, связи коры с нижележащими отделами - красным

Связи между полушариями можно схематично изобразить следующим образом:

Треугольниками условно обозначены нейроны

В этой схеме из каждой замкнутой цепочки показан только один нейрон. Густые связи между этими нейронами образуют мозолистое тело.

Внутри каждого полушария разные нейронные цепочки также образуют связи между собой.

Нейронная связь внутри одного полушария

В коре полушарий есть разные зоны. Соответственно им у человека есть разные виды памяти - звуковая, мышечная, эмоциональная, зрительная, тактильная и др. То, какой вид памяти возникнет определяется тем, от какого из органов чувств идет сигнал. Если в некоторой замкнутой цепи один нейрон отвечает за движения, то это мышечная память, если - за эмоции, то это эмоциональная память и т.д. Поэтому, для целостного восприятия необходимо взаимодействие многих видов памяти, которое достигается через взаимодействие замкнутых нейронных цепочек, относящихся к разным видам памяти.

Зоны коры мозга

Уважаемые читатели, приглашаю вас в мои группы в vk и живом журнале.

#нейронные сети #программирование #обучение #биология #мозг #электроника #нейросети #мышление #наука #образование